CN207559195U - 插座保护装置和插座 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供的插座保护装置和插座，涉及插座安全技术领域。其中，插座保护装置应用于220V家用插座。插座保护装置包括控制电路、电流检测电路、第一开关电路以及第二开关电路。控制电路的输入端通过第一开关电路与电流检测电路的输出端连接、输出端与第二开关电路的控制端连接，电流检测电路设置于插座的零线，第二开关电路串联于插座的零线。电流检测电路检测插座的零线的电流并发送至控制电路，控制电路在该电流的幅值小于预设值且大于零时控制第二开关电路断开，以使插座停止对外供电。通过上述设置，可以解决现有的插座在使用过程中因小孩容易接触而造成触电事故的问题。

Description

插座保护装置和插座

技术领域

本实用新型涉及插座安全技术领域，具体而言，涉及一种插座保护装置和插座。

背景技术

随着电器、电子技术以及电力技术的不断发展，电器、电子设备已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。其中，在家庭生活中为适应的不同的用电设备在不同区域的正常使用，一般会设置较多的插座。

在插座的使用过程中，由于小孩的好奇心比较重，容易因插座的插孔外露而导致小孩触电事故的发生。现有技术中，为解决上述问题，一般在插座上设置插座盖以避免小孩直接接触插座的内部线路。

发明人经研究发现，在现有技术中因存在插座盖没有及时盖合于插座或插座盖容易被打开的问题，从而难以有效防止小孩因接触插座的内部线而触电事故的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种插座保护装置和插座，以解决现有的插座在使用过程中因小孩容易接触而造成触电事故的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种插座保护装置，应用于220V家用插座。所述插座保护装置包括控制电路、电流检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；

所述控制电路的输入端通过所述第一开关电路与所述电流检测电路的输出端连接、输出端与所述第二开关电路的控制端连接，所述电流检测电路设置于所述插座的零线，所述第二开关电路串联于所述插座的零线；

所述电流检测电路检测所述插座的零线的电流并发送至所述控制电路，所述控制电路在该电流的幅值小于预设值且大于零时控制所述第二开关电路断开，以使所述插座停止对外供电。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述电流检测电路包括电流互感器；

所述电流互感器设置于所述插座的零线、输出端与所述控制电路的输入端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述电流检测电路还包括运算放大器、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述运算放大器的同相输入端与所述第一二极管的阴极、第二二极管的阳极以及第一电阻的第一端分别连接后与所述电流互感器的第一输出端连接，反相输入端与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极、第一电容的第一端、第一电阻的第一端以及第二电阻的第一端分别连接后与所述 电流互感器的第二输出端连接，输出端与所述第三二极管的阴极、第一电阻的第二端分别连接后与所述控制电路的输入端连接；

所述第一电容的第二端与所述第三二极管的阳极、第三电阻的第二端分别连接后接地，所述第二电阻的第二端与供电电源连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中所述第二开关电路包括光电耦合器、三极管、第二电容、第四电阻以及第五电阻；

所述光电耦合器的第一输入端与供电电源连接、第二输入端与所述三极管的集电极连接、输出端串联连接于所述插座的零线，所述三极管的发射极接地、基极与所述第二电容和所述第四电阻分别接地并通过所述第五电阻与所述控制电路的输出端连接。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述控制电路为单片机。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述第一开关电路为常闭型按钮开关。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述插座保护装置还包括关联有遥控设备的通信模块，所述第一开关电路为继电器；

所述通信模块的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与所述继电器的控制端连接，所述继电器的输入端和输出端分别与所述电流检测电路的输出端和控制电路的输入端连接；

所述通信模块在接收到所述遥控设备的控制信号时，通过所述控制电路控制所述继电器断开以使所述控制电路不能接收所述电流检测电路检测到的电流。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述插座保护装置还设置有报警模块，所述报警模块的输入端与所述控制电路的输出端连接；

所述控制电路在所述电流检测电路检测到的电流的幅值小于预设值且大于零时，控制所述报警模块工作以发出报警信号。

在本实用新型实施例较佳的选择中，在上述插座保护装置中，所述报警模块包括蜂鸣器和发光二极管。

在上述基础上，本实用新型实施例还提供了一种插座，包括火线、零线和上述插座保护装置，所述插座保护装置的第二开关电路串联于所述零线，以使所述火线与所述零线导通时能够通过所述插座保护装置的控制电路控制所述第二开关电路断开供电回路。

本实用新型提供的插座保护装置和插座，由于人体电阻与家庭常用的用电设备相比，电阻值一般较大，因而存在人体触电时通过插座的零线的电流值一般较小，因此，通过控制电路、电流检测电路以及第二开关电路的配合设置，在电流检测电路检测到的电流值小于预设值时判断为人体触电，并控制第二开关电路断开以停止对外供电，进而解决现有的插座在使用过程中因小孩容易接触而造成触电事故的问题，极大提高了插座保护装置和插座的安全性。

进一步地，考虑到个别用电设备在使用时存在电流较小的问题，通过设置第一开关电路以控制电流检测电路是否向控制电路输出检测的电流，可以避免第二开关误动作而造成小电流用电设备无法正常使用的问题，有效地提高了插座保护装置和插座的实用性。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的插座保护装置的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的电流检测电路的电路原理图。

图3为本实用新型实施例提供的插座保护装置的应用框图。

图4为本实用新型实施例提供的第二开关电路的电路原理图。

图5为本实用新型实施例提供的插座保护装置的另一应用框图。

图标：100-插座保护装置；110-控制电路；120-电流检测电路；130-第一开关电路；140-第二开关电路；150-通信模块；160-报警模块；S-电流互感器；U-运算放大器；C1-第一电容；C2-第二电容；D1-第一二极管；D2-第二二极管；D3-第三二极管；R1-第一电阻；R2-第二电阻；R3-第三电阻；R4-第四电阻；R5-第五电阻；OC-光电耦合器；Q-三极管；200-遥控设备；300-终端设备。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。在本实用新型的上述描述中，需要说明的是，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型实施例提供了一种插座保护装置100，应用于220V家用插座,所述插座保护装置100包括控制电路110、电流检测电 路120、第一开关电路130以及第二开关电路140。

进一步地，在本实施例中，所述控制电路110的输入端通过所述第一开关电路130与所述电流检测电路120的输出端连接、输出端与所述第二开关电路140的控制端连接，所述电流检测电路120设置于所述插座的零线，所述第二开关电路140串联于所述插座的零线。所述电流检测电路120检测所述插座的零线的电流并发送至所述控制电路110，所述控制电路110在该电流的幅值小于预设值且大于零时控制所述第二开关电路140断开，以使所述插座停止对外供电。

通过上述设置，可以实现：在正常的家用电器进行使用时，所述插座的火线与零线导通，所述第一开关电路130和第二开关电路140闭合，所述电流检测电路120检测所述零线上的电流并发送至所述控制电路110，由于此时的电流值大于所述预设值，所述第二开关电路140保持闭合状态，家用电器正常工作。在小电流的家用电器进行使用时，所述第一开关电路130和第二开关电路140闭合，所述电流检测电路120所述零线上的电流并发送至所述控制电路110，由于此时的电流值小于所述预设值且大于零，所述控制电路110控制所述第二开关电路140断开，所述零线上的电流通路被切断，该小电流的家用电器将无法正常使用，插座使用者可以选择断开所述第一开关电路130以使所述控制电路110接收到的电流值为零，进而使所述控制电路110控制所述第二开关电路140闭合，以使小电流的家用电器正常工作。在人体触电时，所述火线与零线导通，所述第一开关电路130和第二开关电路140闭合，所述电流检测电路120检测所述零线上的电流并发送至所述控制电路110，由于人体电阻较大，此时的电流值小于所述预设值且大于零，所述控制电路110控制所述第二开关电路140断开，所述零线上的电流通路被切断。

可选地，所述控制电路110包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，既可以是可编程逻辑控制电路110，也可以是单片机。在本实施例中，所述控制电路110优选为单片机。

可选地，所述电流检测电路120包括的电气元件不受限制，可以根据不同的检测方式进行设置，例如，既可以是直接检测，也可以是通过互感器间接检测。结合图2，在本实施例中，所述电流检测电路120包括电流互感器S。

进一步地，在本实施例中，所述电流互感器S设置于所述插座的零线且输出端与所述控制电路110的输入端连接，以感应流经所述零线的电流生成电流信号并发送至所述控制电路110。

可选地，所述电流检测电路120还可以包括其它电路以提高检测的精度，例如还可以包括放大电气元件、稳压电气元件等。在本实施例中，所述电流检测电路120还可以包括运算放大器U、第一电容C1、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第一电阻R1、第二电阻R2以及第三电阻R3。

进一步地，在本实施例中，所述运算放大器U的同相输入端与所述第一二极管D1的阴极、第二二极管D2的阳极以及第一电阻R1的第一端分别连接后与所述电流互感器S的第一输出端连接，反相输入端与所述第一二极管D1的阳极、第二二极管D2的阴极、第一电容C1的第一端、第一电阻R1的第一端以及第二电阻R2的第一端分别连接后与所述电流互 感器S的第二输出端连接，输出端与所述第三二极管D3的阴极、第一电阻R1的第二端分别连接后与所述控制电路110的输入端连接。所述第一电容C1的第二端与所述第三二极管D3的阳极、第三电阻R3的第二端分别连接后接地，所述第二电阻R2的第二端与供电电源连接。

可选地，所述第一开关电路130包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据控制所述第一开关电路130的方式进行设置，例如，既可以是常闭型的按钮开关，也可以是电子开关。在本实施例中，所述第一开关电路130为继电器。

结合图3，为便于对所述继电器的控制，在本实施例中，所述插座保护装置100还包括关联有遥控设备200的通信模块150。所述通信模块150的输出端与所述控制电路110的输入端连接，所述控制电路110的输出端与所述继电器的控制端连接，所述继电器的输入端和输出端分别与所述电流检测电路120的输出端和控制电路110的输入端连接。所述通信模块150在接收到所述遥控设备200的控制信号时，通过所述控制电路110控制所述继电器断开以使所述控制电路110不能接收所述电流检测电路120检测到的电流。

可选地，所述第二开关电路140包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置。结合图4，在本实施例中，所述第二开关电路140可以包括光电耦合器OC、三极管Q、第二电容C2、第四电阻R4以及第五电阻R5。

进一步地，在本实施例中，所述光电耦合器OC的第一输入端与供电电源连接、第二输入端与所述三极管Q的集电极连接、输出端串联连接 于所述插座的零线，所述三极管Q的发射极接地、基极与所述第二电容C2和所述第四电阻R4分别接地并通过所述第五电阻R5与所述控制电路110的输出端连接。

结合图5，为进一步地提高所述插座保护装置100的实用性，所述插座保护装置100还设置有报警模块160，所述报警模块160的输入端与所述控制电路110的输出端连接。所述控制电路110在所述电流检测电路120检测到的电流的幅值小于预设值且大于零时，控制所述报警模块160工作以发出报警信号，以提示触电人员的家庭人员及时进行救治，避免因延期治疗而造成伤亡的问题。

可选地，所述报警模块160包括的电气元件不受限制，可以根据实际需求进行设置，例如，可以根据报警方式进行设置。在本实施例中，所述报警模块160包括蜂鸣器和发光二极管，以实现声光报警。

进一步地，为避免家庭成员不在房屋内部而造成无法及时对触电人员进行救治的问题，在本实施例中，所述报警模块160还关联有终端设备300，以使所述报警模块160实现远程报警的功能。

本实施例还提供一种插座，包括火线、零线和所述插座保护装置100。所述插座保护装置100的第二开关电路140串联于所述零线，以使所述火线与所述零线导通时能够通过所述插座保护装置100的控制电路110控制所述第二开关电路140断开供电回路。

考虑到所述插座包括所述插座保护装置100，因此，所述插座具有所述插座保护装置100的全部技术特征，可以解决相同的技术问题，并产生 相同的技术效果，在本实施例中，所述插座的具体技术特征不再一一赘述，请结合前文对所述插座保护装置100的解释说明。

综上所述，本实用新型提供的插座保护装置100和插座，由于人体电阻与家庭常用的用电设备相比，电阻值一般较大，因而存在人体触电时通过插座的零线的电流值一般较小，因此，通过控制电路110、电流检测电路120以及第二开关电路140的配合设置，在电流检测电路120检测到的电流值小于预设值时判断为人体触电，并控制第二开关电路140断开以停止对外供电，进而解决现有的插座在使用过程中因小孩容易接触而造成触电事故的问题，极大提高了插座保护装置100和插座的安全性。其次，考虑到个别用电设备在使用时存在电流较小的问题，通过设置第一开关电路130以控制电流检测电路120是否向控制电路110输出检测的电流，可以避免第二开关误动作而造成小电流用电设备无法正常使用的问题，有效地提高了插座保护装置100和插座的实用性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种插座保护装置，应用于220V家用插座，其特征在于，所述插座保护装置包括控制电路、电流检测电路、第一开关电路以及第二开关电路；

所述控制电路的输入端通过所述第一开关电路与所述电流检测电路的输出端连接、输出端与所述第二开关电路的控制端连接，所述电流检测电路设置于所述插座的零线，所述第二开关电路串联于所述插座的零线；

所述电流检测电路检测所述插座的零线的电流并发送至所述控制电路，所述控制电路在该电流的幅值小于预设值且大于零时控制所述第二开关电路断开，以使所述插座停止对外供电。

2.根据权利要求1所述的插座保护装置，其特征在于，所述电流检测电路包括电流互感器；

所述电流互感器设置于所述插座的零线、输出端与所述控制电路的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的插座保护装置，其特征在于，所述电流检测电路还包括运算放大器、第一电容、第一二极管、第二二极管、第三二极管、第一电阻、第二电阻以及第三电阻；

所述运算放大器的同相输入端与所述第一二极管的阴极、第二二极管的阳极以及第一电阻的第一端分别连接后与所述电流互感器的第一输出端连接，反相输入端与所述第一二极管的阳极、第二二极管的阴极、第一电容的第一端、第一电阻的第一端以及第二电阻的第一端分别连接后与所述 电流互感器的第二输出端连接，输出端与所述第三二极管的阴极、第一电阻的第二端分别连接后与所述控制电路的输入端连接；

所述第一电容的第二端与所述第三二极管的阳极、第三电阻的第二端分别连接后接地，所述第二电阻的第二端与供电电源连接。

4.根据权利要求3所述的插座保护装置，其特征在于，所述第二开关电路包括光电耦合器、三极管、第二电容、第四电阻以及第五电阻；

所述光电耦合器的第一输入端与供电电源连接、第二输入端与所述三极管的集电极连接、输出端串联连接于所述插座的零线，所述三极管的发射极接地、基极与所述第二电容和所述第四电阻分别接地并通过所述第五电阻与所述控制电路的输出端连接。

5.根据权利要求1-4任意一项所述的插座保护装置，其特征在于，所述控制电路为单片机。

6.根据权利要求1-4任意一项所述的插座保护装置，其特征在于，所述第一开关电路为常闭型按钮开关。

7.根据权利要求1-4任意一项所述的插座保护装置，其特征在于，所述插座保护装置还包括关联有遥控设备的通信模块，所述第一开关电路为继电器；

所述通信模块的输出端与所述控制电路的输入端连接，所述控制电路的输出端与所述继电器的控制端连接，所述继电器的输入端和输出端分别与所述电流检测电路的输出端和控制电路的输入端连接；

所述通信模块在接收到所述遥控设备的控制信号时，通过所述控制电路控制所述继电器断开以使所述控制电路不能接收所述电流检测电路检测到的电流。

8.根据权利要求1-4任意一项所述的插座保护装置，其特征在于，所述插座保护装置还设置有报警模块，所述报警模块的输入端与所述控制电路的输出端连接；

所述控制电路在所述电流检测电路检测到的电流的幅值小于预设值且大于零时，控制所述报警模块工作以发出报警信号。

9.根据权利要求8所述的插座保护装置，其特征在于，所述报警模块包括蜂鸣器和发光二极管。

10.一种插座，其特征在于，包括火线、零线和权利要求1-9任意一项所述的插座保护装置，所述插座保护装置的第二开关电路串联于所述零线，以使所述火线与所述零线导通时能够通过所述插座保护装置的控制电路控制所述第二开关电路断开供电回路。